再生胶在钢丝胶中的应用

1高强力再生胶在垫带胶中的应用商立东（银川佳通轮胎有限公司，宁夏银川750011）摘要：研究了再生胶在钢丝夹胶中的应用情况。结果表明，再生胶在钢丝夹胶中使用后，物理性能没有损失和工艺加工性能有所促进作用，有效地提高了钢圈压出外观质量，降低天然胶在配方中的含量，且钢丝夹胶的成本降低了。关键词：高强力再生胶、垫带胶料、高强力、钢丝抽出在目前，天然胶需求量日益加大，价格不断攀升，且天然胶较难采购的情况下。为了解决这突出一问题，对原有配方进行改造，降低天然胶的含量，经过对比，发现在钢丝夹胶加入再生胶后，钢丝夹胶的性能没有损失，成品高速、耐久试验反映较好。并且有较高的经济效益。1.实验1.1.原材料NR,复合SIR20#；高强力再生胶，福建沙县；N330，陕西韩城黑猫产品；再生胶，兰州岷山橡胶厂。其它材料均为橡胶常用原材料。1.2.配方以重量份数表示，将实验配方与原生产配方作比较，见表1：表1：实验配方与原用配方配合药品配合比例实验配方一试验配方二原生产配方NR5070SBR15003830再生胶30--N6603535N7508080钴盐1.01.0活性陶土23.023.0芳烃油8.08.0促进剂0.50.5其它14.3014.301.3.主要设备和仪器XK-160型开炼机，广东湛江橡胶机械产品；XM-140密炼机；GK270密炼机,湖南益阳；T-10电子拉力机和2000型无转子硫化仪，美国孟山都产品；M200型门尼粘度仪，北京友深电子仪器厂产品。21.4.胶料样品的制备小配合实验在XK-160型开炼机上进行，车间大料分三段，一段、二段在XM-140密炼机进行，第三段在GK270密炼机上进行。1.5.性能测试硫化胶的物理性能按相应的国家标准进行测试；成品轮胎的性能采用相应的国家标准进行测试。2.结果与讨论2.1.再生胶的理化分析再生胶的理化分析结果见表2：表2：高强力再生胶理化分析项目实测指标外观包装上没有污迹破损等现象包装上没有污迹破损等现象水分（105℃）/%≤1.05≤1.20灰份（550℃）/%≤9.3≤12.0丙酮抽出物/%≤18.0≤25.0扯断强度/MPa≥9.2≥8.0扯断伸长率/%376≥360ML（1+4）100℃7560±15注:再生胶标准为佳通集团标准,对应GB/T13460-92再生胶标准,只是对GB/T13460-92一级再生胶标准的门尼进行控制.由以上再生胶的理化分析结果可知，该再生胶符合标准要求。2.2.小配合试验胶料性能小配合试验胶料的物理能及硫变仪性能试验结果见表3：表3：小配合试验结果项目试验配方原生产配方门尼粘度[ML(1+4)100℃101.889.2门尼焦烧（120℃）/m:s18：1019：21硫化仪数据（145℃）T10/m:S2:383:04T90/m:S32:4934:32ML/(dN。m)6.755.36MH/(dN。m)58.761.38硫化胶性能硫化时间（145℃）/min304060304060邵尔A型硬度/度919292919192扯断强度/Mpa8.99.29.09.09.89.7扯断伸长率/%838177929182300%定神应力/Mpa3扯断永久变形/%644444撕裂强度/KN/m24232525钢丝抽出力/N843863疲劳试验100℃×24h老化后扯断强度/Mpa8.58.58.58.6强度变化率/%-4-8-6-11扯断伸长率/%37324536伸长变化率/%-55-60-51-60钢丝抽出力/N957778从表3的结果可以看出，试验配方胶料的硫化速度较原配方有所提高，但这并没有使橡胶与钢丝的粘合力降低，只是焦烧时间有些缩短，是由于再生胶有促进硫化胶焦烧的作用。提高硫化速度而不降低与钢丝的粘合力，这对钢丝夹胶是很有利的。其次，在不作其它变化的情况下，试验配方胶料硫化胶硬度、伸长率、扯断强度与原使用配方硬度、伸长率、扯断强度相当，试验配方加入再生胶，使天然胶的用量减少了，并且胶料性能现配方性能相当。再者，从两个配方的100℃×24h老化后情况来分析，钢丝抽出性能，试验配方胶料的耐老化性能好于原生产配方。2.3.车间大料试验为了进一步验证再生胶对胶料物理机械性能和混炼胶其它加工的工艺性能的影响，在小配合试验的基础上增加0.3份防焦剂进行了车间大料试验。车间大料试验的混炼工艺与原生产用配方相同，将再生胶与生胶一起加入。观察其工艺性能并检测混炼胶的性能，大配合试验的结果见表4：表4：车间大料试验结果项目试验配方原生产配方门尼粘度[ML(1+4)100℃95.683.5门尼焦烧（120℃）/m:s21:4324:35硫化仪数据（145℃）T10/m:S4:515:37T90/m:S37:1039:01ML/(dN。m)4.983.45MH/(dN。m)50.2456.52硫化胶性能硫化时间（145℃）/min304060304060邵尔A型硬度/度909090888989扯断强度/Mpa9.08.98.79.28.48.9扯断伸长率/%92787910891804300%定神应力/Mpa扯断永久变形/%442644钢丝抽出力/N846744100℃×48h老化后扯断强度/Mpa6.66.46.56.2强度变化率/%-27-28-29-26扯断伸长率/%18122014伸长变化率/%-80-85-81-85钢丝抽出力/N953824从以上车间大料试验结果来看，由于0.3份防焦剂的加入，试验配方焦烧时间较小配合实验时有所延长，但仍比原使用配方快，门尼粘度降低。强伸性能方面基本与原配方相当。在老化后钢丝抽出力方面，试验配方比原使用配方要高，这对钢丝夹胶是极为重要而且有利的。分析其原因，再生胶应用于钢丝夹胶配方中，提高了钢丝夹胶配方中的炭黑相对份数的增加，故而其与钢丝的粘合力较原配方显著提高。再者，从老化性能来看，试验配方硫化胶耐老化性能略好于原用配方，这与小配合试验的结果是相同的。车间大料的综合性能与原配方比较，使用再生胶的钢丝夹胶的性能没有损失。2.4.车间大料的工艺性能试验胶料混炼时,为了保证其与生胶混炼均匀情况下,再生胶与生胶一起加入,发现了有缩短炭黑润入生胶时间的现象。由此可知，使用再生胶对改善混炼工艺及大料性能是很有好处的。2.5.成品试验用以上车间大料压出胎圈，成型195/60R15轿车胎，并作高速性能及耐久性能检测，其结果见表5、表6：表5：轮胎高速性能配方最高行驶速度及时间/Km/h×min试验结束时轮胎状况结论试验配方201×10未坏合格原使用配方180×30未坏合格表6：轮胎耐久性能配方累积行驶里程/Km试验结束时轮胎状况结论试验配方8400未坏通过原使用配方8100未坏通过从以上成品轮胎的高速性能和耐久性能试验数据可知，试验配方应用于轿车胎195/60R15，其轮胎的高速性能和耐久性能与原配方相当，甚至优于原使用5配方。2.6.经济效益分析从材料成本方面来看，再生胶在钢丝夹胶配方的使用，可大幅度降低钢丝夹胶配方成本,每千克节约1.2元。所以从综合和长远效果来看，再生胶在钢丝夹胶的使用具有一定的经济效益。3.结论（1）在钢丝夹胶中使用再生胶能够保证胶料的物理性能，而且可以保证成品轮胎的质量。（2）再生胶是一种再生资源，扩大对再生资源的使用，将会大大降低废旧轮胎、废旧橡胶制品对环境的污染；且再生胶价格低廉，再生胶的使用也会降低轮胎的制造成本。从综合和长远效果来看具有一定的社会效益和经济效益。致谢：在本论文的试验及撰写中，银川佳通轮胎有限公司工程师廖万林及同事工程师助理工程师给予多方指导和帮助，并提出了宝贵意见，在此向他们表示感谢。ApplicationofrecyclingrubbertoradialbeadShang[GITIGREATWALLTIRE(YINCHUAN)CO.LTDYinChuan.750011.China]Abstract:Theeffectofrecyclingrubberinthepropertiesofradialbeadwasinvestigated.Thetestresultsshowedthattheprocessibilityofcompoundandphysicalpropertiesofvulcanizate,thedispersbilityofrecyclingrubberinrubberwereimproved.Itisbeneficialtoimprovepropertiesandstabilityofcompoundbyaddingrecyclingrubbertoradialbead.Keyword:recyclingrubber,bead（作者简介）商立东（1980—），男，宁夏银川，银川佳通轮胎有限公司助理工程师，从事轮胎配方设计及工艺管理工作。联系地址:银川佳通轮胎有限公司.技术部联系电话:[phone]